Проведение линий

Ключевой процедурой экологического картографирования (и картографирования вообще) является проведение линий, разграничивающих территории, участки с разными интервалами значений экологических показателей. Линии, разграничивающие контуры с разными интервалами показателей, называют границами. Границы в географии и экологии очень разнообразны по морфологии, динамике и выполняемым функциям (Родоман,; Каганский,; Бобра). Все границы выполняют информационные функции, но некоторые из низ выполняют также барьерные и фильтрующие функции. Например, на равнине с однородными ландшафтными условиями могут быть проведены границы между разными уровнями загрязнения почв или воздуха. Эти границы-линии могут соответствовать тем или иным нормам (например ПДК) или условным разграничительным линиям (см. выше в разделе 1.3. вопрос о разделении интервала показателя на градации). Такого типа границы выполняют только информационные функции. Но если территория имеет сложную ландшафтную структуру (происходит резкая смена форм рельефа, литологии и растительности), каждая ландшафтная граница неизбежно является одновременно и экологической границей и выполняет также барьерные функции (например гребень хребта) или фильтрующие функции.

Поиск линий происходит в трех ситуациях.

1.Линии соответствуют границам операционных территориальных единиц. То есть вопрос решается на уровне выделения ОТЕ, часто не составителем экологической карты.

2.Линии проводятся при наличии точек наблюдений, в которых регистрируются экологические показатели. Для проведения линии между точками (если разграничивающее значение показателя не совпадает со значением показателя в точке, что бывает редко) используют интерполяцию или (реже) экстраполяцию. В случае отсутствия локальных неоднородностей

Многие детали проведения экологических границ в связи с ландшафтными контурами будут рассмотрены в главе 2.

Явления сплошного и рассеянного распространения.

Важно также понимать, что явления, которые используются для оценки экологической ситуации, образуют как сплошные пространственные поля, так и точечные элементы. Для получения сопоставимой картины в этом случае приходится приводить явления разной пространственной структуры к единой системе, например трансформировать точечные структуры в изолинейные. Эта процедура будет рассмотрена в главе 5.

Получение картографических контуров.

Главным элементом содержания тематических карт обычно бывают контуры, обозначенные цветом или штриховкой. Они соответствуют определенным явлениям. Для получения контуров решается одна из нескольких задача:

1)как получить контуры на основе точечных наблюдений (наблюдений в точках), линейных наблюдений (наблюдений по линиям)?

2)как перейти от площадной мозаики (космического снимка, аэрофотоснимка) к контурам.

В первом случае главная процедура – интерполяция (и экстраполяция), во втором случае – генерализация.

Если производится площадная съемка (типа почвенной или ландшафтной), то контуры карты получаются непосредственно.

1.От точек или линий к контурам на основе интерполяции. Интерполяция математическая и географическая (с учетом перегибов, резких границ и т.д.). На рис.1.18 показано несколько точек, равномерно отстоящих друг от друга в условиях однородного пространства. В этом случае допустимо проведение изолиний на основе формальной интерполяции.

На рис.1.19 показано несколько точек, находящихся на разном расстоянии друг от друга. Задача мало отличается от предыдущей.

На рис.1.20 есть две точки с разными величинами. Где провести линию кратную? 1 вариант – формальная интерполяция, 2 вариант – с учетом ландшафтной границы (например леса и степи). Граница проводится по опушке или рядом с ней.

На рис. 1.21 имеются две точки, а между ними перегиб рельефа или уступ. Как он влияет на проведение изолинии?

2.От площадной мозаики к контурам на основе генерализации: самые мелкие контуры опускаются – они причленяются к более крупным контурам, некоторые контуры (они могут быть сравнительно крупными) объединяются. Крайний случай построения карты на основе космического снимка – прямая трансляция снимка в карту при использовании процедуры оценки.

3.Еще один вариант получения контуров – использование операционных территориальных единиц. В их пределах внутренние различия не рассматриваются, то есть ОТЕ есть однородная система. При этом ОТЕ может быть как очень небольшой территорией (типа биогеоценоза или ландшафтной фации), так и целой страной или даже материком. Каждая операционная территориальная единица выступает контуром.

Для каждой ОТЕ определяется средняя величина показателя (или сумма), весь диапазон значений разбивается на интервалы. Определяется интервал для каждой ОТЕ, подбираются цвета или штриховка.

При планировании точек сбора информации необходимо использовать выборочный метод.

При экстраполяции необходимо учитывать закономерности пространственной динамики загрязнений в воздухе, в реке, подземных водах, озерах, морях и т.д. Широкую известность получила модель ОНД-86, описывающая распространение загрязнения в воздухе.

Аналогичные проблемы имеют место в связи с учетом времени. Сбор информации осуществляется в различные промежутки времени или же запись параметра производится постоянно (самописцы). В первом случае проблема заключается во временной интерполяции. Во втором случае необходимы процедуры сглаживания или осреднения данных. Обычная ситуация – ограниченные финансовые и технические возможности. Поэтому количество моментов наблюдения ограничено.

Дата добавления: 2015-09-06